Коварные лучи

Способность радиации вызывать наследственные изменения Надсон и Филиппов открыли только в 1925 году. Но с ее действием на живые организмы человечество познакомилось гораздо раньше.

Ионизирующие лучи были открыты в конце прошлого века. В 1895 году немец Вильгельм Конрад Рентген обнаружил невидимые лучи, названные позже по его имени рентгеновыми (сам Рентген назвал их "Х-лучи"), а в 1896 году француз Анри Беккерель открыл естественную радиоактивность. Новые лучи настолько привлекли всеобщее внимание, что многие ученые стали пытаться использовать их для самых разнообразных целей. Не удивительно, что в числе прочих свойств новых лучей быстро было открыто и их биологическое действие.

Самой первой работой о биологическом действии рентгеновых лучей была, по-видимому, статья нашего соотечественника академика И. Р. Тарханова "Опыт над действием рентгеновых Х-лучей на животный организм", напечатанная в Известиях Санкт-Петербургской биологической лаборатории в 1896 году, всего лишь через несколько месяцев после того, как Рентген впервые сообщил ученому миру о своем открытии. Тарханов обнаружил, что у облученных лягушек изменяются некоторые физиологические реакции. Вскоре и ученые других стран - Шобер, Эткинсон, Лоприоре рассказали о своих экспериментах.

Однако в биологическом действии лучей пришлось убедиться и независимо от опытов биологов. Все ученые, имевшие в те времена дело с рентгеновыми лучами или с радиоактивными веществами, получили повреждения кожи. При облучении они ничего не чувствовали, но спустя некоторое время появлялась краснота, возникали долго не заживающие язвы. "Коварство" новых лучей этим не ограничилось. С течением времени стали обнаруживаться более тяжелые заболевания. Рано или поздно они заканчивались смертью исследователей.

Почти все пионеры исследования рентгеновых лучей и радиоактивных веществ стали жертвами науки. В 1936 году в Гамбурге был установлен обелиск в память ученых и врачей, которые погибли, исследуя новые лучи. В момент открытия на памятнике было высечено 110 имен. Сейчас их стало значительно больше.

Биологическое действие радиации поставило перед учеными трудную задачу: почему она вызывает столь сильное биологическое поражение? Современному человеку может показаться, что в биологическом действии ионизирующих лучей ничего удивительного нет. Ведь слово "радиация" связывается в нашем уме с атомной бомбой, с трагедией Хиросимы, с мегатонными взрывами... Чего же странного в том, что такая большая энергия вызывает столь большой эффект? - можете сказать вы. Ошибаетесь: значительный биологический эффект, даже смерть, наблюдается при облучении ничтожной энергией. В том, что дозы радиации являются смертельными поблизости от эпицентра взрыва, нет, конечно, ничего таинственного. Но над тем, что они смертельны и на расстоянии в десяток километров, призадуматься стоит, особенно если взять в руки карандаш и бумагу.

Мерой количества радиации, единицей ее дозы является рентген. Опыты, проведенные большим числом ученых, показывают одно и то же: для всех видов млекопитающих смертельные дозы радиации составляют несколько сотен рентген. Ни одно из млекопитающих, если не принимать специальных мер лечения, не перенесет дозы в 1000 рентген. Человек не составляет исключения.

Коварные лучи

Но что такое несколько сот рентген? Нам это само по себе ничего не говорит. Чтобы наглядно представить себе эту энергию, ее нужно выразить в других, более знакомых нам единицах.

Физикам известны разные виды энергии, каждый вид измеряют своими единицами: тепло - калориями, электричество - киловатт-часами и т. д. Но все виды энергии взаимопревращающиеся. Тепло можно превратить в электричество, а электричество - в тепло. И сколько, например, киловатт-часов соответствуют одной калории - отлично известно. Энергия ионизирующей радиации тоже может быть превращена в любой другой вид энергии. Подсчитаем, что можно сделать с энергией, поглощаемой в теле человека при облучении его безусловно смертельной дозой (1000 рентген), если ее без потерь превратить в тепло или электричество. Оказывается, что, если эту энергию затратить на нагревание стакана воды, ее температура поднимется всего лишь на один градус. А если ее превратить в электроэнергию и использовать для питания 25-ваттной электролампочки, то она будет гореть всего лишь полминуты. Наконец, если эту энергию использовать на поддержание жизненных процессов (а живые организмы непрерывно расходуют энергию), ее хватит только на 6 секунд.

Нужно подчеркнуть, что сказанное относится только к ионизирующим лучам. Те же дозы других лучей совершенно безвредны. Человек, принимающий солнечную ванну на пляже, тоже облучается. Ту же энергию, что при облучении дозой 1000 рентген, он получит (в виде других лучей - световых, тепловых и ультрафиолетовых) всего за две секунды. А люди лежат на пляже часами.

После этих небольших расчетов смертельные дозы радиации больше не вызовут у вас представления об огромных энергиях. Совершенно ясно, что дело здесь в какой-то специфике "коварных" лучей.

В чем же кроется их загадка?

Биологическое действие ионизирующих лучей было обнаружено сразу. Что же касается выяснения механизма их действия, то этого пришлось ждать очень долго. Конечно, с самого начала не было недостатка в разнообразнейших теориях. Но мы не станем о них рассказывать, потому что все они оказались совершенно неправильными. Первая разумная теория появилась только в начале 20-х годов. Она тоже была неверной, но в ней все же было рациональное зерно, которое сохранилось и вошло в современные представления о механизме биологического действия радиации.

Коварные лучи